本发明属于催化剂材料制备领域，具体涉及一种双活性中心氨合成催化剂及其制备方法和应用。本发明利用高压氢冲击热处理工艺激活的原位反应机制，制得碱土金属氨基化合物作为载氮体的双活性中心氨合成催化剂，原位反应生成的碱土金属氨基化合物载氮体、TiH2和LiH双活性中心具有新鲜洁净的表界面和高度的氨合成催化活性，协同催化效应使得该催化剂具备优异的常压低温合成氨催化性能和较高的热稳定性。本发明提供的催化剂不含稀贵元素、成本低廉，制备方法简单、全程无污染，具有显著的合成氨工业应用前景及应用价值。